Рис
. 9.
КЭМ стенки картера
(
а
)
и радиально
-
упорного подшипника
(
б
)
Н
для КЭМ при различных радиусах шестерни
r
,
из которых можно
принять
H
= 1
,
20
. . .
1
,
25
.
Погрешность результатов для моделей раз
-
ных зубчатых зацеплений составила
2. . . 5 % [2, 3, 9, 10].
Разработаны модели подшипников качения и скольжения из балоч
-
ных КЭ
.
Модели стенки картера с отверстием и радиально
-
упорного
подшипника составлены из стержневых КЭ большой жесткости и трех
-
и четырехугольных двумерных элементов изопараметрического типа
(
рис
. 9,
а
,
б
).
В предлагаемых моделях необходимо задавать изменение площадей
фиктивных стержней по зависимости
F
i
=
F
0
cos
3
/
2
iγ
.
В результате
полностью воспроизводится распределение усилий по этим стержням
в соответствии с известным законом распределения радиальной силы
.
Причем
,
в этом случае погрешность расчета усилий не превышает
3 %
для наиболее чувствительных к изменению передаваемой силы стерж
-
ней
,
расположенных под большими углами к линии действия радиаль
-
ной силы
(
стержни
1
и
5
,
рис
. 9).
Решение тестовых задач показало
,
что
уже с числом стержней
,
моделирующих передачу сил через тела каче
-
ния
(
шарики и ролики
),
более восьми погрешность вычислений соста
-
вляет менее
2 % [2, 3, 9].
Конечно
-
элементная модель валов
,
зубчатых зацеплений и подшип
-
ников применима для любой вычислительной программы МКЭ
.
С использованием балочных КЭ
(
КЭМ низшего уровня
)
можно по
-
лучать при минимальных затратах времени достаточно подробную кар
-
тину деформированного состояния с приемлемой погрешностью
,
но
далеко не всегда удовлетворительную для напряженного состояния
.
Та
-
кие КЭМ ориентированы на оценку общих жесткостных свойств кон
-
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2004.
№
4 99
